Введение
ГЛАВА 1. Обзор состояния вопроса о применении альтернативных топлив для авиационных ГТД 12
1.1 Использование альтернативных топлив для авиационных ГТД 12
1.1.1 Перспективы использования топливного газа для авиационных ГТД 16
1.1.2 Основные направления и проблемы использования авиационных ГТД в наземных условиях 22
1.2 Расчет циклов ГТД 29
1.2.1 Расчет идеальных циклов ГТД 29
1.2.1.1 Расчет идеального цикла ГТД с подводом теплоты при p=const (цикл Брайтона) 30
1.2.1.2 Расчет идеального цикла ГТУ с регенерацией теплоты 33
1.2.2 Расчет действительных циклов ГТД 34
1.3 Результаты исследований для натурных ГТД различных типов 44
1.4 Цель и задачи исследования 61
ГЛАВА 2. Разработка методики расчета различных схемгтд, работающих на газовом топливе 63
2.1 Обоснование необходимости учета переменности свойств рабочего тела ГТД 63
2.1.1 Алгоритм расчета свойств рабочего тела
2.1.2 Алгоритм термодинамического расчета с использованием термодинамических параметров рабочего тела для продуктов сгорания газового топлива 74
2.2 Методика термодинамического расчета ГТД различных схем с использованием разработанного алгоритма
2.2.1 Методика расчета ТРДД и ТВаД /э
2.2.2 Методика расчета конвертируемых для работы в наземных условиях авиационных ГТД 78
2.3 Анализ результатов расчета ТРДД и ТВаД для различных составов газового топлива
2.4 Анализ и выводы по результатам расчетов 88
ГЛАВА 3. Экспериментальное исследование термоди намического цикла гтд в составе газоперекачиваю щего агрегата 91
3.1 Описание экспериментальной установки на базе газотурбинного двигателя MS-5002 91
3.1.1 Схема теплотехнических измерений экспериментальной газотурбинной установки 95
3.1.2 Контрольно-измерительные приборы
3.2 Анализ точности определения тепловых испытаний 101
3.3 Расчет параметров установки, результаты исследования 110
3.3.1 Определение мощности методом теплового баланса 111
3.3.2 Определение мощности на муфте методом «ГТУ- Нагнетатель» 115
3.3.3 Определение мощности методом измерения крутящего момента на силовом вале с помощью торсионного вала 117
3.4 Анализ результатов экспериментального исследования 118
ГЛАВА 4. Применение разработанного алгоритма термодинамического расчета на основе учета теплофи зических параметров рабочего тела гтд для повыше ния его эффективности 119
4.1 Исследование термодинамических циклов ГТД с использованием энергетического метода исследования 120
4.1.1 Энергетический расчет конвертируемых для наземного применения авиационных ГТД 129
4.1.2 Анализ влияния начальных параметров цикла на эффективность привода конвертируемых авиационных ГТД 136
4.2 Эксергетический метод исследования термодинамических циклов ГТД 141
4.2.1 Эксергетический анализ для наземных ГТД,
работающих на природном газе 144
4.2.2 Оценка эффективности приводных ГТД, работающих на природном газе 156
4.3 Выводы по результатам энергетического и эксергетического методов анализа 159
Заключение 163
Список использованных источников 165
